Мы можем свести неравномерность частотной характеристики к минимуму, выбрав для прослушивания помещение с таким соотношением сторон, при котором собственные частоты в басовом диапазоне распределены наиболее равномерно. Давайте рассмотрим собственные частоты двух помещений примерно одного объема. Причем у первой комнаты плохие соотношения размеров, а у второй — превосходные.

Длина первой комнаты 7,2 м, ширина 4,8 м, высота 2,4 м. Если мы подсчитаем и запишем собственные частоты для каждого габаритного размера (длины, ширины, высоты), то получим следующую таблицу:

Заметьте, третья собственная частота по длине (F3=72 Гц) практически совпадает со второй частотой по ширине (F2) и с первой частотой по высоте (F1). Все

три частоты накладываются друг на друга и вызывают значительный подъем в частотной характеристике на частоте около 70 Гц. Такая нежелательная ситуация повторяется на частотах 140 Гц, 213 Гц и 284 Гц. Резонансные частоты совпадают, поскольку длина, ширина и высота комнаты кратны друг другу. Фактически, все три резонанса абсолютно точно совпадают на частотах 70,6 Гц, 141,2 Гц и т.д. Я немного округлил значения, чтобы они чуть-чуть различались и можно было более четко увидеть сосредоточение частот (рис. 4-19). Более того, поскольку между 120 Гц и 140 Гц никаких резонансных частот нет, то совпадение резонансов на частоте 140 Гц слышно лучше всего. В результате мы получаем тяжелое, очень окрашенное звучание басов.

Мы можем обозначить на графике эти частоты, чтобы лучше представить их распределение. Спектр собственных частот помещения показан на рис. 4-19.

Как видно, частоты собираются в группы, отделенные друг от друга большими промежутками. Одинаково вредно как совпадение собственных частот, так и промежутки между ними: из-за них смежные резонансы хорошо прослушиваются.

Давайте рассмотрим, как можно избежать этой ситуации в комнате с более удачными пропорциями. Вторая наша комната имеет тот же объем, но другие расстояния между стенами: длина комнаты 6,3 м, ширина 4,2 м, высота 3 м. Рассчитав собственные частоты, мы увидим, что они распределяются гораздо лучше:

В графической форме эти данные выглядят следующим образом (рис. 4-20).

При сравнении рис. 4-19 с рис. 4-20 мы видим, что во второй комнате собственные частоты распределены более равномерно. Хотя отдельные частоты и совпадают, их влияние не столь значительно, как в первой комнате. Частотная характеристика второго помещения в области низких частот более равномерная, басы в нем звучат менее окрашенно, более упруго и четко, чем в первой

комнате. Следует отметить, что в больших помещениях количество собственных частот больше, поэтому они и распределяются равномернее, — конечно, если у помещения удачное соотношение размеров. Чем меньше комната, тем хуже распределение ее собственных частот.

Наклонный потолок очень способствует более равномерному распределению собственных частот высокого порядка. Если высота потолка изменяется постепенно с 2,4 до 3,6 м, то его собственные частоты рассчитывают исходя из средней высоты потолка 3 м. Наклонный потолок не устраняет резонансы, а лучше их распределяет. Этому же способствуют и "скошенные" стены.

Собственные резонансы менее заметны, если комната прослушивания не квадратная и не кубическая. То есть не рекомендуется выбирать для прослушивания комнаты, где равны ширина и высота, ширина и длина, высота и длина, или же равны все эти размеры. Не следует также использовать помещения, у которых наибольший размер кратен наименьшему. Если высота потолка 2,4 м, то другие размеры не должны быть равны 2,4, 4,8, 7,2 м и т.д. Помните, что собственные частоты имеются всегда, хорошие пропорции всего лишь способствуют их более равномерному распределению, не позволяя резонансам накладываться друг на друга. Приведенная ниже таблица демонстрирует в нисходящем порядке (с точки зрения качества) наилучшие соотношения размеров (согласно акустику М. М. Лаудену):

X может обозначать длину, а У — ширину, или наоборот.

В соответствии с этой таблицей, для комнаты с высотой потолка 2,4 м идеальные длина и ширина составят 4,56 м и 3,36 м соответственно. Размеры получены умножением значений из строки 1 на 2,4. Для помещения высотой 3,7 м оптимальная длина и ширина составят 7,03 м на 5,18 м (умножаем на 3,7). Заметьте: несмотря на то, что длина, ширина и высота различны во всех приведенных примерах, соотношение между ними одно и то же. Именно это соотношение определяет, насколько равномерно распределены собственные частоты.

Стоит также отметить, что в более просторной комнате с хорошими пропорциями звучание лучше, чем в небольшой комнате тех же пропорций. Большое помещение создаст больше собственных частот, которые будут располагаться ближе друг к другу по частоте, а это обеспечит более равномерное распределение.

Помните, что хорошие пропорции не устраняют собственные частоты, а лишь более равномерно распределяют их по звуковому диапазону. Хорошие пропорции исключают совпадение собственных частот и возникновение промежутков между группами собственных частот, из-за которых влияние резонансов помещения становится более заметным.

Если вы не можете позволить себе такую роскошь как выбор помещения с нужными пропорциями, примените ранее описанные в этой главе методики, позволяющие максимально уменьшить заметность собственных частот помещения.

Сравнительно недорого можно купить компьютерную программу для расчета собственных частот помещения, например, "RPG Room Optimizer". Учитывая размеры вашей комнаты, эта программа выполнит полный анализ собственных частот и даст рекомендации по размещению громкоговорителей и слушательского места.

Приведенное здесь объяснение явления резонансов помещения и примеры сильно упрощены. Я рассмотрел то, что называется осевыми модами, то есть резонансы, обусловленные возникновением стоячих волн между двумя поверхностями. Мы не обсуждали резонансы, появляющиеся между двумя парами поверхностей (тангенциальные моды), тремя парами поверхностей (наклонные моды) от всех шести ограничивающих поверхностей комнаты. Более глубоко этот вопрос рассмотрен в "The Master Handbook of Acoustics".